โดย Rafi Letzter เผยแพร่ 15 มีนาคม 2018 จําลองมุมมองของหลุมดําที่ด้านหน้าของเมฆแมกเจลลานิกขนาดใหญ่ (เครดิตภาพ: อแลง อาร์. | วิกิมีเดียคอมมอนส์)สตีเฟ่นฮอว์คิงเสียชีวิตในวันนี้ (14 มีนาคม) ทิ้งมรดกอันยิ่งใหญ่ของการทํางานในฐานะนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์นักสื่อสารวิทยาศาสตร์นักเคลื่อนไหวและบุคคลแห่งความชื่นชมวัฒนธรรมป๊อป และในวันที่เขาเสียชีวิตคําถามที่เขายกขึ้นและทํางานจนกระทั่งปีสุดท้ายของชีวิตของเขายังไม่ได้รับคํา
ตอบ: ข้อมูลสามารถสูญหายไปจากจักรวาลได้หรือไม่?
กระดาษที่โด่งดังที่สุดของฮอว์คิง”การระเบิดของหลุมดํา? (เปิดในแท็บใหม่)”ตีพิมพ์เมื่อ 44 ปีที่แล้วในปี 1974 เอาขวานไปสู่แนวคิดทั้งหมดของหลุมดําตามที่นักฟิสิกส์เคยเข้าใจมาก่อนหน้านี้ และนี่เป็นการตีครั้งแรกของฮอว์คิงที่คําถามพื้นฐานนั้น”คลาสสิกหลุมดําควร ‘เย็นสนิท’ ในแง่ที่ว่ามันดูดซับทุกอย่าง แต่ปล่อยอะไรออกมา นี่คือวิธีที่พวกเขาเข้าใจในช่วงต้นทศวรรษ 1970″ โรเบิร์ต แม็คนีส นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Loyola ในชิคาโกเขียนในอีเมล [คําคมที่น่าสนใจที่สุดของสตีเฟ่นฮอว์คิงเกี่ยวกับมนุษยชาติมนุษย์ต่างดาวและผู้หญิง]
หลุมดําแบบนั้นจะไม่เปล่งประกายพลังงานและไม่ว่าอะไรจะหนีรอดพ้นจากมันได้ มันจะเพียงแค่ … ดํารงอยู่ เย็นชา เงียบ และเป็นนิรันดร์ กระดาษของฮอว์คิงทําให้หลุมดํายังมีชีวิตอยู่และอาจถึงแก่ชีวิต
”เมื่อสตีเฟ่นพิจารณาถึงผลกระทบทางกลของควอนตัมในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 เขาค้นพบว่าโดยหลักการแล้วหลุมดําควรแผ่รังสีราวกับว่าพวกมันเป็นวัตถุความร้อนที่มีอุณหภูมิ” McNees ” หากพวกเขาแผ่พลังงานมวลของพวกเขาจะลดลง และเขาพบว่าเมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อพวกเขาหดตัวอุณหภูมิของพวกเขาก็จะสูงขึ้นและพวกมันก็แผ่กระจายเร็วขึ้น”
ในที่สุดบางทีหลุมดําจะหายไปทั้งหมดหรือหดตัวลงเหลือน้อยนูบบินเล็กน้อย หากไม่มีการคืนดีกันอย่างเต็มที่สัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัมในทฤษฎีที่แข็งแกร่งของ “แรงโน้มถ่วงควอนตัม” (สิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกว่า “ทฤษฎีของทุกสิ่ง”)
” ปัญหาคือจากการคํานวณของเขาการแผ่รังสีนั้นร้อนอย่างสมบูรณ์แบบ มันไม่ได้เก็บข้อมูลใด ๆ เกี่ยวกับสถานะของวัสดุที่ก่อตัวเป็นหลุมดําและสิ่งนี้จะละเมิดกฎพื้นฐานในกลศาสตร์ควอนตัม” McNees
ฟิสิกส์ควอนตัมต้องการให้อนาคตและอดีตทั้งหมดของทุกอนุภาคควรเป็นไปได้โดยหลักการแล้วเป็นไปได้ที่จะคิดออกและเชื่อมโยงผ่านชุดของเหตุการณ์ที่ถูกล่ามโซ่สาเหตุและความน่าจะเป็น แต่ถ้าหลุมดําปล่อยซุปอนุภาคที่ไม่แตกต่างกันพร้อมข้อมูลของพวกเขา – ประวัติของพวกเขา – ลบไปอย่างไม่สามารถกู้คืนได้ข้อกําหนดนั้นจะถูกทําลายโดยพื้นฐาน [แนวคิดที่ไกลที่สุดของสตีเฟน ฮอว์คิงเกี่ยวกับหลุมดํา]
”[นักฟิสิกส์เรียกสิ่งนี้] ว่า ‘ความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดํา’ และความพยายามที่จะแก้ไขมันได้ขับเคลื่อน
งานส่วนใหญ่ในแรงโน้มถ่วงควอนตัมตั้งแต่มีการเปล่งเสียงครั้งแรก” McNees
ฮอว์คิงเป็นนักฟิสิกส์ที่ประสบความสําเร็จแล้วในปี 1974 และชีวประวัติสั้น ๆ หลายเรื่องบอกเป็นนัยว่าหลังจากการตีพิมพ์หนังสือวิทยาศาสตร์ยอดนิยมของเขาในปี 1988 “A Brief History of Time” งานทางวิทยาศาสตร์ที่สําคัญที่สุดของเขาอยู่เบื้องหลังเขา แต่ฮอว์คิงยังคงผลิตเอกสารทางวิทยาศาสตร์ที่สําคัญและเป็นที่ถกเถียงกันจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ในทศวรรษนี้ต่อสู้กับความขัดแย้งที่เขาแนะนําเมื่อหลายสิบปีก่อน
กระดาษปลายอาชีพที่น่าทึ่งที่สุดที่ฮอว์คิงเขียนไว้แนะนําหลุมดําเนื่องจากพวกเขาเข้าใจว่าไม่มีอยู่จริงเลยใน “การอนุรักษ์ข้อมูลและการพยากรณ์อากาศสําหรับหลุมดํา” ซึ่งตีพิมพ์ในปี 2014 เขาแนะนําว่า “ขอบฟ้าเหตุการณ์” รอบหลุมดําซึ่งเป็นจุดที่เกินกว่าที่แสงไม่สามารถหลบหนีได้ไม่มีอยู่จริง เขาเขียนว่า มีเพียงขอบฟ้าที่ “ชัดเจน” ของแสงที่ติดอยู่ซึ่งอาจจางหายไปและปล่อยให้แสงหนีไปได้
”การไม่มีขอบฟ้าของเหตุการณ์หมายความว่าไม่มีหลุมดํา — ในแง่ของระบอบการปกครองที่แสงไม่สามารถหลบหนีไปสู่ความไม่มีที่สิ้นสุดได้” ฮอว์คิงเขียนนอกจากนี้เขายังแนะนําปัญหาแนวความคิดพื้นฐานบางอย่างที่มีคุณสมบัติหลายอย่างที่นักฟิสิกส์มีสาเหตุมาจากหลุมดําเช่น “ไฟร์วอลล์” รอบขอบเขตที่ทําลายผู้สังเกตการณ์ที่พยายามเข้ามา
นั่นไม่ใช่คําพูดสุดท้ายของฮอว์คิงเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ เมื่อเร็ว ๆ นี้ในปี 2016 ฮอว์คิงได้ตีพิมพ์บทความกับนักฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์มัลคอล์มเพอร์รี่และแอนดรูว์สตโรมิงเกอร์นักฟิสิกส์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดที่เรียกว่า “ผมนุ่มบนหลุมดํา”ทีมวิจัยแย้งว่าหลุมดําล้อมรอบด้วยอนุภาค “อ่อน” หรือไม่มีพลังงานซึ่งพวกเขาเรียกว่าเส้นผม พวกเขาเขียนว่าเส้นผมเส้นนั้นเก็บข้อมูลที่หายไปของอนุภาคที่ปล่อย
